以下為演講實(shí)錄：

 

　　很高興今天能夠在這里跟大家探討，我的報(bào)告主要分五部分。

 

　　我來(lái)自于西班牙國(guó)家可再生能源中心，今天給大家介紹關(guān)于風(fēng)電廠全生命周期的管理和性能的優(yōu)化方案。首先我會(huì)介紹一下西班牙國(guó)家能源中心，以及我們的目標(biāo)，風(fēng)電廠全生命周期管理的性能和優(yōu)化方案，最后做個(gè)總結(jié)。

 

　　西班牙國(guó)家可再生能源中心，是一個(gè)非盈利性的研究機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)的目標(biāo)就是能夠推動(dòng)和增加風(fēng)能的價(jià)值，意味著我們?cè)谌蚍秶鷥?nèi)工作，在工作也可以推廣我們的業(yè)務(wù)。這就是我們員工的全家福的照片，有數(shù)百名工程師，也有專(zhuān)門(mén)的葉片測(cè)試的工廠，而且我們有全套的侵蝕試驗(yàn)的設(shè)施。我們的員工包括資深的高級(jí)工程師，而這些工程師他們從事的空氣動(dòng)力學(xué)，包括控制單臺(tái)風(fēng)機(jī)和風(fēng)廠結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，有專(zhuān)門(mén)工程師關(guān)注與海上風(fēng)力發(fā)電設(shè)施，也有專(zhuān)門(mén)的材料測(cè)試的實(shí)驗(yàn)室，也研發(fā)我們自己專(zhuān)用的工具，也可以通過(guò)技術(shù)和知識(shí)轉(zhuǎn)讓的方式轉(zhuǎn)讓給行業(yè)。還可以提供先進(jìn)的解決方案，包括產(chǎn)品服務(wù)，還有技術(shù)轉(zhuǎn)讓。我們目的是加強(qiáng)風(fēng)能方面的合作，我們樂(lè)于合作商業(yè)項(xiàng)目，也可以和政府進(jìn)行相應(yīng)合作。我們也主辦很多的國(guó)際論壇，在國(guó)際論壇上我們會(huì)進(jìn)行很多知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)分享。

 

　　首先解決風(fēng)力發(fā)電運(yùn)營(yíng)商、主機(jī)廠、整機(jī)廠的痛點(diǎn)，他們的痛苦是什么呢？包括低于預(yù)期的風(fēng)廠發(fā)電量、結(jié)構(gòu)部件的經(jīng)常性故障、接近使用壽命的老化風(fēng)電廠、對(duì)資產(chǎn)全生命周期管理的目標(biāo)需求，降低運(yùn)維成本的迫切要求。橫軸是年和時(shí)間，縱橫是風(fēng)機(jī)的裝機(jī)數(shù)量，歐洲風(fēng)電超過(guò)20年的情況是很普遍的。在中國(guó)的規(guī)模應(yīng)該說(shuō)比歐洲更大，就是這些老化的風(fēng)電廠的問(wèn)題。為了能夠解決這些痛點(diǎn)，西班牙可再生能源研究中心會(huì)進(jìn)行一個(gè)Dijital  Twin的開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證。這兩張圖片，給制造風(fēng)電廠提供的一個(gè)真實(shí)的風(fēng)機(jī)，還有就是模擬的風(fēng)機(jī)。能夠在數(shù)字化世界重現(xiàn)真實(shí)風(fēng)機(jī)運(yùn)營(yíng)的情況，而且會(huì)在軟件中模擬歷史的記錄和狀況。通過(guò)這樣歷史的記錄分析，來(lái)了解他們的一個(gè)損傷情況，分析他們的載荷，最后去估計(jì)，應(yīng)該采取什么樣的補(bǔ)救和處理的措施，以及如何進(jìn)行更好的全生命周期的管理。

 

　　我們要明確一個(gè)不確定性，包括建模方式要明確，要用于創(chuàng)建模型，整個(gè)流程并不簡(jiǎn)單。我們需要進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)際風(fēng)機(jī)的數(shù)據(jù)，還有包括如何控制，還要有一個(gè)進(jìn)行測(cè)量過(guò)程中的模擬，比如類(lèi)似風(fēng)速、湍流、強(qiáng)度，偏差、空氣密度等等。

 

　　下面是我們?nèi)~片葉根的情況，藍(lán)色是真實(shí)的情況，紅色是模擬的情況，在這個(gè)過(guò)程中，左邊X軸是一個(gè)風(fēng)素，Y軸是葉根的情況。紅色代表的是模擬的情況，藍(lán)色代表真實(shí)的情況，橫軸是風(fēng)速，縱軸是電力發(fā)電的情況。有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的方案，標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)果和真實(shí)的結(jié)果偏差很大，為什么會(huì)這樣？在我們案例中，這是一個(gè)兩兆瓦的風(fēng)電廠，缺乏對(duì)風(fēng)電廠完全的控制，在氣動(dòng)彈性模型中，必須要進(jìn)行一個(gè)控制，我們看到要很多風(fēng)電廠業(yè)主，對(duì)自己的風(fēng)機(jī)缺乏足夠的控制，三個(gè)月的測(cè)量和評(píng)測(cè)之后，風(fēng)電廠有的時(shí)候可能會(huì)有一些很大的風(fēng)，有的時(shí)候風(fēng)比較小。它會(huì)顯示風(fēng)速高的情況和風(fēng)速低的情況，測(cè)量的時(shí)間越多，我們就能夠更好的模擬，獲得更精確的結(jié)果。

 

　　我給大家展示一下我們工作的流程：我們獲得了一個(gè)數(shù)據(jù)后，進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，知道這些數(shù)據(jù)是我們非常感興趣的數(shù)據(jù)，必須要進(jìn)行更好的管理，對(duì)于數(shù)據(jù)挖掘來(lái)說(shuō)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘之后，獲得歷史的一個(gè)生命特征，包括風(fēng)速、風(fēng)機(jī)的密度，包括校準(zhǔn)情況，包括運(yùn)作情況，我們創(chuàng)造出一個(gè)模擬仿真的矩陣，獲得一個(gè)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)、LEL、負(fù)載、產(chǎn)能的數(shù)據(jù)，最后可以估算風(fēng)機(jī)的壽命。相比整機(jī)廠提供的數(shù)據(jù)會(huì)有很大差距，基本上在20年左右吧。在風(fēng)電廠，風(fēng)機(jī)發(fā)生的情況會(huì)實(shí)時(shí)在你辦公室電腦上進(jìn)行一個(gè)模擬，可以進(jìn)行策略的制定和規(guī)劃，同時(shí)我們還在進(jìn)行進(jìn)一步研發(fā)。

 

　　怎么進(jìn)行風(fēng)機(jī)壽命周期的延長(zhǎng)呢？我們可以獲得一個(gè)測(cè)風(fēng)塔的數(shù)據(jù)，能夠獲得模擬的壽命，我們會(huì)進(jìn)行一個(gè)全生命周期的模擬，通過(guò)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行整合的分析，把主軸框架、塔、葉片的數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，最終模擬出它的全壽命周期。解決痛點(diǎn)就是根據(jù)不同的商業(yè)目標(biāo)，來(lái)進(jìn)行一個(gè)風(fēng)機(jī)運(yùn)作的優(yōu)化。還有就是產(chǎn)能的管理，必須要有一個(gè)商業(yè)化可行的方案，基于風(fēng)電部門(mén)管理的方案。對(duì)于終端用于是便于使用，滿足不同類(lèi)型風(fēng)電廠的需求，可以減少用戶的花費(fèi)時(shí)間。中間是風(fēng)機(jī)的發(fā)電量，需要輸入一些參數(shù)，比如說(shuō)風(fēng)速，包括轉(zhuǎn)子的情況，包括一個(gè)湍流的情況，包括氣候的因素，這些變量的因素，都輸入到我們系統(tǒng)中，進(jìn)行一個(gè)前處理，最后獲得了一個(gè)有效的湍流強(qiáng)度的結(jié)果。我們進(jìn)行一個(gè)風(fēng)能傳略管理，可以延長(zhǎng)風(fēng)電廠壽命，生產(chǎn)更多電量。

 

　　下面X軸是速度樞紐，縱軸是一個(gè)湍流的強(qiáng)度，隨著速度的增加，川流的強(qiáng)度在下降。我們需要能夠調(diào)整我們的風(fēng)機(jī)行為，我們已經(jīng)在15個(gè)風(fēng)電廠進(jìn)行了相應(yīng)的測(cè)試，我們幫助于致力于改善和優(yōu)化策略，幫助風(fēng)電廠業(yè)主提高他們風(fēng)電發(fā)電效率，通過(guò)我們工作八個(gè)風(fēng)廠的效率顯著提高。這些風(fēng)電部門(mén)的管理也是非常關(guān)鍵的，在那之前客戶需要有更多的了解，以前風(fēng)電廠用戶可能需要一個(gè)工作日，才能夠?qū)崿F(xiàn)他想要的結(jié)果，對(duì)于我們來(lái)說(shuō)，我們使用兩個(gè)小時(shí)就夠了，如果比較大型的復(fù)雜的風(fēng)廠，用戶要實(shí)現(xiàn)目標(biāo)需要四個(gè)工作日，我們只需要六個(gè)小時(shí)就夠了。

 

　　之前提到的方法論，包括Dijital  Twin以及風(fēng)電控制器2.0，下面我要講的是渦流發(fā)生器的情況，渦流發(fā)生器是什么東西？它的目標(biāo)是什么？使用它的目的肯定是為了降低成本。減少在發(fā)電過(guò)程中的效率，該地它的損耗提高效率，還包括因?yàn)槿~片的侵蝕所造成的一個(gè)效率的降低，可以通過(guò)使用我們的渦流發(fā)生器加以解決。使用我們的佛祖之后可以避免葉片侵蝕造成的損失，避免能量的損失，在左手邊的數(shù)據(jù)可以看到，它的一個(gè)效率得到了提升，整個(gè)流動(dòng)發(fā)生了變化，這樣的一個(gè)流動(dòng)是非常順暢的。而且也提高了標(biāo)準(zhǔn)，在上面的數(shù)據(jù)可以看到35%的數(shù)據(jù)，我們把渦流發(fā)生器放在兩個(gè)位置，這兩個(gè)位置的渦流發(fā)生器能夠產(chǎn)生50%的效率提高，底下可以看到效率的曲線，在使用渦流發(fā)生器之后增長(zhǎng)很快，紅線代表是沒(méi)有使用渦流發(fā)生器，藍(lán)色的是使用了渦流發(fā)生器50%之后的情況。可以提高效率50%，而最終的結(jié)果是，當(dāng)蝸牛發(fā)生器是30%的時(shí)候，我們是在損失它的效率，蝸牛發(fā)生器很便宜，很容易部署，也會(huì)造成負(fù)面的影響。所以需要認(rèn)真的權(quán)衡考量一下，把這個(gè)渦流發(fā)生器放在什么地方，什么時(shí)候安裝蝸牛發(fā)生器，這些都需要認(rèn)真的考量。這是經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的一些概念。

 

　　我們對(duì)風(fēng)力發(fā)電廠全生命周期的管理和延長(zhǎng)服務(wù)，包括研發(fā)出了Dijital  Twin進(jìn)行一個(gè)精確詳細(xì)的評(píng)估風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和性能，根據(jù)不同的商業(yè)目標(biāo)優(yōu)化風(fēng)電廠的運(yùn)營(yíng)。我們的努力可以顯著的減少開(kāi)發(fā)的時(shí)間，增加平均商業(yè)效率。我們也有能力適應(yīng)客戶內(nèi)部的工具和方案需求，現(xiàn)在我們?cè)趲椭蛻糸_(kāi)發(fā)蝸牛開(kāi)發(fā)器，在一定程度上能夠提高風(fēng)電廠的運(yùn)營(yíng)效率，這是我們的一些方案和商業(yè)項(xiàng)目，以及一些認(rèn)證。

 

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